Uzayda ‘Pac-Man Oyunu’: Kara delikler, nadir görülen bir gök olayının ilk kanıtında nötron yıldızlarını yutuyor
Yaklaşık bir milyar yıl önce, evrendeki en uç iki nesne bir ölüm sarmalında bir araya geldi ve bunlardan biri sarmaldan canlı çıkmadı. Gökbilimciler ilk kez yoğun nötron yıldızlarını yutan iki ayrı kara delik örneği tespit ettiler ve bu olay ne ilginçtir ki uzayda Pac-Man gibi oynandı.
Bu iki olayın neden olduğu kütle çekim dalgaları, Ocak 2020’de Dünya’ya ulaşmış ve gökbilimcilerin uzay-zamandaki dalgalanmaları 900 milyon ve 1 milyar ışık yılı uzaklıktaki uzak galaksilerde meydana geldikleri zamana kadar izlemelerine izin vermişti.
Bu tespitleri elde etmek için binden fazla bilim insanının yer aldığı yeni bir çalışma, geçtiğimiz günlerde yayınlandı. Bulgular, bilim insanlarının evrenin sırlarını ve çekim dalgalarının çeşitli kökenlerini çözmelerine yardımcı olabilir.
Çekim dalgaları, bir çift kara delik veya bir çift nötron yıldızı gibi, uzaydaki büyük nesneler hareket edip çarpıştığında oluşur. Bilim insanları, kara delikler ve nötron yıldızları arasında bu tür çarpışmaların mümkün olduğuna inanırlar, ancak şimdiye kadar böyle bir olayın kanıtlarına sahip değillerdi.
Kara delikler ve nötron yıldızlarının her ikisi de yıldız ölümlerinin bir sonucudur. Yıldızlar öldüklerinde, etraflarındaki tüm maddeyi tüketen açgözlü kara deliklere dönüşebilirler. Veya bir yıldız patladıktan sonra arda kalan inanılmaz derecede yoğun kalıntı bir nötron yıldızı oluşturabilir.
Bu sanatsal görüntü, bir kara delik ve bir nötron yıldızı arasındaki birleşmeyi gösteriyor.
İki çarpışma olayı sadece 10 gün arayla meydana geldi, biri 5 Ocak 2020’de ve ikincisi 15 Ocak’ta 2020’de tespit edildi. Çarpışmalar, Lazer İnterferometre Kütle Çekim Dalgası Gözlemevi (LIGO) ve Kütle Çekim Dalgası Gözlemevi (VIRGO) tarafından tespit edildiler.
GW200105 olarak adlandırılan 5 Ocak etkinliğinde, güneşimizin kütlesinin yaklaşık 9 katı olan bir kara delik, güneşimizin kütlesinin 1.9 katı olan bir nötron yıldızını yuttu. GW200115 olarak adlandırılan 15 Ocak çarpışması sırasındaysa, 6 güneş kütleli bir kara delik, 1.5 güneş kütleli bir nötron yıldızını yuttu.
Avustralya Ulusal Üniversitesi Kütle Çekimi Astrofizik Merkezi’nden Prof. Susan Scott, yaptığı açıklamada, “Bu çarpışmalar Evreni özünden sarstı ve gönderdikleri dalgacıkların kozmosa hızla yayıldığını tespit ettik” dedi.
“Her çarpışma sadece iki büyük ve yoğun cismin bir araya gelmesi değildir. Bu gerçekten Pac-Man oyununda olduğu gibi bir kara deliğin ona eşlik eden nötron yıldızını bütün olarak yuttuğu bir durumdur. Bunlar dikkate değer olaylardır ve biz onlara tanık olmak için çok uzun bir süre bekledik. Bu yüzden sonunda onları yakalamamız inanılmazdır” diye sözlerine ekledi.
Bu sanatçının yorumu, bir kara delik bir nötron yıldızı ile birleştiğinde neler olabileceğini gösteriyor.
Bu nadir olayın bir değil, iki kez gerçekleştiğinin kanıtı, iki büyük, aşırı nesne arasında bu tür çarpışmaların olup olmadığını araştıran gökbilimcilerin bir yapbozun son parçasını bulması gibidir.
Observatoire de la Côte d’Azur’da görevli astrofizikçi Astrid Lamberts, yaptığı açıklamada, “Galaksimizin dışındaki bu yeni nötron yıldızı-kara delik birleşmeleri keşfiyle, eksik ikili türünü bulduk. Sonunda bu sistemlerden kaçının var olduğunu, ne sıklıkla birleştiklerini ve neden henüz görmediğimizi anlamaya başlayabiliriz” dedi.
Her iki olayda da ışık tespit edilmedi, ancak bu durum, cisimlere olan büyük mesafe ve kara deliklerin nötron yıldızlarını tamamen yutacak kadar büyük olduğu gerçeği göz önüne alındığında, araştırmacıları şaşırtmadı.
LIGO Bilimsel İşbirliği sözcüsü ve Wisconsin-Milwaukee Üniversitesi’nden Prof. Patrick Brady yaptığı açıklamada, “Bunlar, kara deliklerin kurabiye canavarı gibi nötron yıldızlarını kemirdiği ve etrafa küçük parçalar savurduğu olaylar değildi. Işık üretecek olan şey bu ‘sıçrama’ydı ve biz bunun bu durumlarda olduğunu düşünmüyoruz” dedi.
Daha önce, kütle çekim dalgası dedektörlerini kullanan gökbilimciler, 2019’da meydana gelen olası nötron yıldızı-kara delik çarpışmaları için adaylar bulmuşlardı, ancak bunları doğrulamak için yeterli kanıtları yoktu.
Bu son tespitlerden elde edilen bulgulara dayanarak, araştırmacılar, bu şiddetli birleşmelerden en az birinin Dünya’dan bir milyar ışık yılı gibi bir uzaklık içinde ayda yaklaşık bir kez gerçekleştiğine inanıyorlar.
Dedektörler, 2022 yazında dördüncü gözlem kampanyası için devreye girecek ve bu olayların nerede ve ne sıklıkla meydana geldiklerini anlayabilmek ve bu nadir birleşmelerin daha fazlasını aramak için kullanılacaklar.
Northwestern Üniversitesi’nde Araştırma Görevlisi Maya Fishbach, “Nötron yıldızlarıyla birleşen kara deliklerin ilk örneklerini gördük, bu yüzden onların orada olduklarını biliyoruz. Ancak hala bilmediğimiz çok şey var – ne kadar küçük veya büyük olabilirler, ne kadar hızlı dönebilirler, nasıl birleşerek ortak hale gelebilirler. Gelecekteki kütle çekim dalgası verileriyle, bu soruları yanıtlayacak istatistikler ve nihayetinde evrenimizdeki en uç nesnelerin nasıl yapıldığını öğrenmek gibi” dedi.
